JPS6328449A

JPS6328449A - 除臭用フイルタ−素子

Info

Publication number: JPS6328449A
Application number: JP61170751A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shimazaki; 賢司島崎; Atsuya Tanaka; 淳哉田中
Original assignee: Toho Rayon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-07-22
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1988-02-06
Also published as: JPH0427902B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、特に、悪臭物質を含むガスからアンモニア、
アミン類の塩基性悪臭物質成分とアルデヒド類の悪臭成
分とを有効に除去する除奥の目的に使用されるフィルタ
ー素子に関するものである。

このものは、ビルなどの空気清浄化システム及び一般家
庭における空気清浄器などに利用して環境の向上に役立
つものである。

（従来技術とその問題点）アンモニア及びアミン類は代表的な悪臭物質である。こ
れらＲ奥物質を空気中から除去づ°るには、燐化合物を
担持させた活性炭を利用することが知られている（特公
昭６１−２０１３号公報）。

しかしこのものは、他の悪臭物質特にアルデヒド類に対
する除去能力に乏しいという欠点を右していた。

また、このものは、フィルター素子として、アンモニア
、アミン類を含む気流中に設置した場合特に大流ｍをと
るためにフィルター素子とガスとの）３触時間を短か＜
　（０，０５秒以下）したとき、有効吸着能が小さくな
るか、或いは、微粉末が発生する等の欠点を有していた
。

そこで、アンモニア、アミン類及びアルデヒド類の有効
吸着能が大きく、かつ、微粉末の発生が小さいフィルタ
ー素子が求められていた。

〔発明の目的〕

本発明は、アンモニア、アミン類などの塩基Ｍ悪臭物質
とアルデヒド類の悪臭物質とを短かい接触時間で空気中
から有効に除去できる有効吸着能が大きい除臭用フィル
ター素子を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、燐酸素酸又はその酸性塩の少なくとも１種を
２〜５０重量％含有するポリアクリロニトリル系活性炭
素繊維からなる除臭用フィルター素子である。

ここで、燐酸素酸には、メタ燐酸、オルト燐酸、ピロ燐
酸などがある。また、酸性塩とは、酸性の働きをする水
素がある塩のことであり、燐酸素酸の酸性塩には、アル
カリ金属の第一オルト燐酸塩や燐酸二水素−アンモニウ
ムなどがある。

本発明のフィルター素子は、例えば次のようにして１ｑ
られる。

ポリアクリロニトリルを原料とする活性炭素譲維を、燐
酸素酸又はその酸性塩の少なくとも１種を溶かした溶液
に浸漬し、或いはこれらの溶液を活性炭素繊維に噴霧し
、そして必要に応じ乾燥させる。このとき、含有率が活
性炭素ｍ　Ｍｌに対し２〜５０巾ｈ１％となることが必
要である。

望ましくは、下記式Ｙ＜重量％）で求められる！２！凹
になるように溶液量及び溶液′ｇ４疫を調整することが
望ましい。

□　×　−ト　　５．７５　　≦　ｙ　　≦　−Ｘ　＋
　２５ここで、Ｘ（１’／り）は担持さＶる前の活性炭
素繊維の比表面積或いは、次のようにして求められる活
性炭素譲維の比表面積の値である。

すなわら、ノイルター素子１．０ｇを２Ｉ２の水で３０
分間煮沸し、水を交換し再び煮沸する。煮沸水が中性に
なるまで繰りかえす。このようにして燐化合物を除去し
たものの比表面積をＢＥＴ法で測定する。

また、本発明のフィルター素子の燐酸素酸及びその酸性
塩の含有率は、上記比表面積測定準備のため煮沸溶出さ
じるときの前後の重（社）比より求められる。

本発明において、活性炭素繊維は、ポリアクリ（−］ニ
トリルを原料として得られるポリアクリロニトリル系活
性炭素繊維であることが必要である。これにより、アミ
ン類やアルデヒド類のＲ臭成分が有効に除去でき、燐酸
素酸及びその酸性塩が均一に担持できるのである。

燐酸素酸及びその酸性塩は、ポリアクリロニトリル系活
性炭素繊維に旧侍させることが必要であり、これら活性
炭素ｙ＆雑の原料に燐酸素酸又はその酸性塩を添着或い
は、混合したのち活性ｔＡ系織繊維したものでは、優れ
た吸着能は冑られない。

燐酸素酸及びその酸性塩の含有率は２〜５０重■％の範
囲であることが必要である。一般に、含有率が増加する
につれ、アンモニア、アミン類の除去能力は向上するが
、アルデヒド類の除去能力は低下する傾向にある。含有
率が２重量％未満の場合はアミン類、アンモニアの除去
能力が不足し、また、５０１　ｆｉ％を越える場合はア
ルデヒド類、特にアセトアルデヒドの除去能力が低下す
るので本発明の目的は達成されない。

特に、含イｊ率ｙ　　（ｍ！ｄ％）が１）１１記式、−
リなわら−Ｘ　＋　ｓ、　７５≦Ｙ≦−Ｘ＋２５を満足
する範囲であることが好ましい。

＝　３含有率が−Ｘ＋５．７５より少ない場合は、アンモニア
、アミン類に対する吸容能力が低下する傾向となり、ま
た、 −Ｘ　＋　２５より多い場合には、フィルター素子が吸
湿により水滴を生じる傾向となるとともに、アルデヒド
類に対する吸着能力が著しく減少する。

本発明のフィルター素子を作製するに当っては、燐酸素
酸又はその酸性塩の少なくとも１ｇ！を溶かした溶液を
用いる。この溶液の′ａ度は水を溶媒とするとき、０．
５〜１５重Ｈ％が好ましい。

また、活性炭素繊維を前記の溶液に浸漬する場合には、
溶液に対し原料の活性炭素繊維を重酊比で１１５０〜１
／３になるようにして浸漬して所定量含有させることが
望ましい。

原料の活性炭素繊維或いは担持した活性炭素繊維から前
述の方法で求めた比表面積は４００〜２０００１１２／
ｇ、特に７００〜１５００ｒＯ２／９が望ましい。

比表面積が４００１１１’　／！Ｊより小さい場合には
、担持処理を行っても吸着能力向上効果が小さい傾向に
ある。また、２０００ｍ　’　／Ｑよりも大きい場合は
、屋形性が低下して微粉末が発生しやづくなり、加えて
通気時の圧力損失が増大する傾向がある。ｍｘｔ直径は
、５〜３０μｌであることが好ましい。繊維直径が５μ
ｍ未満の場合、通気時、微粉末が発生しやすく、また、
圧力損失が急増する傾向がある。繊維直径が３０μｍ超
の場合には、吸着速度が遅くなるため有効吸着能が低く
なる傾向がある。

本発明のフィルター素子の形態はトウ、スライバー、ス
トランド、ヤーン又は紙、フェルト、布、マットなどか
らなるシート状或いはリボン状などの形態である。

本発明のフィルター素子は、他のフィルター素子と併用
してもさしつかえない。具体的には、一つの装置におい
て、本発明のフィルター素子の前又（よ後に活性炭やシ
リカゲルなどからなる他のフィルター素子を組み合せて
設置してもよい。

また、本発明のフィルター素子は、所定の活性炭素Ｗ！
紺に従来の除臭剤を混合して一つのフィルター素子とし
たものでもよい。フィルター素子に関づる有効吸着能や
各種性質の測定は次のようにして行う。

■ポリアクリロニｔ・リルを原ｒ１とする活性炭素繊維
からなるフェルトを厚さ５〜６ｍ−になるように直径２
．６ｍｍのカラムに詰める。（フェルトの１ｎｆｆｉは
１００〜２００ｍｇである。）このカラムに３０ｐｐｍ
のアンモニアを含む乾燥空気（２０℃）を２５ｃｍ／秒
のガス流速で流しくこのとき、ガスとフィルター素子と
の接触時間はおよそ０．０３秒程度である。）カラムの
出しＪのアンモニア濃度を測定し、これが１．５ｐｐｍ
になるまでの吸１ｆｆｉＷｎｅ（９）を求める。ここで
吸着材の重量をＷｓとすると、有効吸着能Ｃｅ　　（重
量％）は次式により求めらねる。

ｎｅＣｅ＝−ｘｌｏｏ（％）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（２）ＷＳ ■アミン類の悪臭成分の代表であるトリメチルアミンに
ついて、Ｆ記のようにして吸着能を調べた。

アンモニアの場合と同様にフェルトを詰めたカラム（内
径２．６＋１１１Ｒ）に７０ｐｐｍのトリメチルアミン
を含む乾燥空気（２０’Ｃ）を１５ｃｍ／秒のガス流速
で流した。（ガスとフェルトとの）ｇ触時間は０．０４
秒程度である。）このとき、カラム出口のトリメチルア
ミンの濶１！Ｆが３．５ｐｐｌｉになるまでの吸１ｆｆ
ｉをＷｎｅｉ）とし、吸着材の重量をＷＳ（（］）とし
−（＋ｉｒｉ記〈２）式より求めることができる。

■アルデヒド類の代表であるアセ［・アルデヒドに対す
る有効吸着能は次のようにして求める。

前記のアンモニアの場合と同様に内径２　、６ｍ！ｌの
カラムにフェルトを詰め、これに７０ｐｐｍのアセトア
ルデヒドを含む乾燥空気を１５ｃｍ／秒で流しくこのと
きのガスとフェルトとの接触時間は０．０４秒程度であ
る。）カラム出口濃麿が３．５ｐｐｍ　１．：なるまで
の吸ｔａｔをＷｎｅ（ｇ）どし、吸着材の重■をＷｓ（
ｇ）として前記（２）式より求める。

■微粉末の発生は、次のように調べた。

内径２．６１１１１のカラムにフェルトを＋７さＩｃｍ
　。

嵩密度０．０４９／　Ｃｌ１ｌＳになるように充填し、
相対１度６５％、温度２５℃の空気をガス流速２５ｃｍ
／秒で８時間通過させる。このときカラム出口（Ａ古め
！ごフェルトより１０ｃｍＮｉれている。）に置いた白
色フィルターの汚れ具合で、微粉末の光′Ｉを調べる。

Ｑ◇水滴の発生は、次のように調べる。

ノ】、ルトを相対湿度８０％、温度２０℃の空気中に３
日間放置し、そのフェルト上に水滴が発生するか否かを
見る。

〔実施例及び比較例〕

実施例１（比較例も同時に示す。）第１表に示す比表面積及び繊維直径からなるポリアクリ
ロニトリル系活性炭素繊維よりなるフェルト（Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）に各々Ａルト燐耐をＨ１待さｌ！
−、、ｎルト燐酵含有率２０重世％の活性炭素繊維から
なるフェルト（Ａ′、＋３−　、Ｃ−、Ｄ−１Ｅ−１Ｆ
−１Ｇ−）を１ｑた。

これらフェルトＡ′、Ｂ′、Ｃ−、Ｄ′、Ｅ′、１：′
、Ｇ′及びフェルトＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅについて、アンモニ
アに対する有効吸着能、トリメデルアミンに対する有効
吸着能及びアセトアルデヒドに対する有効吸着能を調べ
た。結果を第２第　　１　　表第２表また、フェルトＡ′、Ｂ′、Ｇ′、Ｄ′、Ｅ′、Ｆ−１
Ｇ′について微粉末の発生を調べたところ、フェルトＥ
′およびＥ′では、やや微粉末が発生したが、他のフェ
ルトでは微粉末の発生は認められなかった。

実施例２〈比較例も同時に示す。）実施例１の活性炭ｆ、　Ｉ　ＩフェルトＣにオルト燐酸
を担持させ、含有率が３市号％、１０重重囲、３０重世
％、４Ｇ１聞％であるフェルト１−１、Ｉ、Ｊ、Ｋを得
た。

これらのフェルト及びフェルトＣとＣ−のアンモニア及
びトリメデルアミン、アセトアルデじドに対する有効吸
着能を調べた。結果を第３表に示す。また以上のフェル
トについて水滴の発第　　３　　表実施例３実施例１のフェルトＣに燐酸二水素−アンモニウムを担
持させ、フェルト１−を得た。フェルトＬの燐酸二水素
−アンモニウムの含有率は２０！■吊％であった。

まｌＣ１同様にフェルトＣにピロ燐酸を担持させ、フェ
ルトＭを得た。フェルトＭのピロ燐酸の含有率は２０ｆ
ｆＪ　ｆｆｉ％であった。

これらフェルトＬ及びＭのアンモニア、トリメチルアミ
ン、アセトアルデヒドの有効吸着能を調べた。結果を第
４表に示す。これらフェルトを使用した場合水滴の発生
は見られなかった。

第　　４　　表比較例１それぞれフェノール樹脂、ピッチ、レーヨンを原料とす
る比表面積７００ｒｇ’　／ｒＪの活性炭素繊維（４１
報直径２０μｍ）からなるフェルト　３秒に対（）、そ
れぞれオルト燐酸を担持させフェルトＮ１０１Ｐを得た
。これらのフェルトのオル［・燐酸含有率はいずれも２
０重量％であった。

これらフェルトＮ％Ｏ１Ｐのアンモニア、トリメブール
アミン、及びアセトアルデヒドに対Ｊる有効吸着能を調
べた。結果を第５表に示す。

第　　５　　表

Claims

【特許請求の範囲】（１）燐酸素酸又はその酸性塩の少なくとも１種を２〜
５０重量％含有するポリアクリロニトリル系活性炭素繊
維からなる除臭用フィルター素子。（２）燐酸素酸又はその酸性塩の含有量Ｙ（重量％）が
ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維の比表面積Ｘ（ｍ
＾２／ｇ）に対応して次式（−３／１６００）Ｘ＋５．
７５≦Ｙ≦（２０／１６００）Ｘ＋２５にて求められる
範囲にある特許請求の範囲（１）の除臭用フィルター素子。（３）ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維の比表面積
が４００〜２０００ｍ＾２／ｇである特許請求の範囲（
１）の除臭用フィルター素子。（４）ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維の繊維直径
が５〜３０μｍである特許請求の範囲（１）の除臭用フ
ィルター素子。